Tiivistelmä: Teräsrakenne on teräsmateriaaleista koostuva rakennelma ja yksi tärkeimmistä rakennusrakenteista. Teräsrakenteella on ominaisuuksia, kuten korkea lujuus, keveys, hyvä kokonaisjäykkyys ja vahva muodonmuutoskyky, joten sitä voidaan käyttää suurten jännevälien, erittäin korkeiden ja erittäin raskaiden rakennusten rakentamiseen. Teräsrakenteen materiaalivaatimukset Lujuusindeksi perustuu teräksen myötölujuuteen. Kun teräksen plastisuus ylittää myötörajan, sillä on ominaisuus merkittävään plastiseen muodonmuutokseen murtumatta.
Mitkä ovat teräsrakenteiden ominaisuudet
1. Korkea materiaalilujuus ja keveys. Teräksellä on korkea lujuus ja korkea kimmokerroin. Verrattuna betoniin ja puuhun sen tiheys-myötölujuussuhde on suhteellisen alhainen. Siksi samoissa jännitysolosuhteissa teräsrakenteella on pieni poikkileikkaus, se on kevyt, helppo kuljettaa ja asentaa, ja se soveltuu suurille jänneväleille, korkeille ja raskaille kuormille.
Teräsrakenteen materiaalivaatimukset
1. Lujuus Teräksen lujuusindeksi koostuu kimmorajasta σe, myötörajasta σy ja vetolujuudesta σu. Suunnittelu perustuu teräksen myötölujuuteen. Korkea myötölujuus voi vähentää rakenteen painoa, säästää terästä ja alentaa rakennuskustannuksia. Vetolujuus ou on suurin jännitys, jonka teräs kestää ennen vaurioitumista. Tällöin rakenne menettää käyttökelpoisuutensa suuren plastisen muodonmuutoksen vuoksi, mutta se muuttaa muotoaan suuresti romahtamatta ja sen pitäisi täyttää rakenteen vaatimukset harvinaisten maanjäristysten kestämiseksi.
teräsrakenne H-palkki
2. Plastisuus
Teräksen plastisuus viittaa yleensä ominaisuuteen, että jännityksen ylitettyä myötörajan se muuttaa merkittävästi plastista muodonmuutosta murtumatta. Teräksen plastisen muodonmuutoksen kapasiteettia mittaavia tärkeimpiä indikaattoreita ovat venymä ō ja poikkileikkauksen kutistuminen ψ.
3. Kylmätaivutusominaisuudet
Teräksen kylmätaivutuskyky mittaa teräksen vastustuskykyä halkeamille, kun huoneenlämmössä tapahtuva taivutusprosessi aiheuttaa plastista muodonmuutosta. Teräksen kylmätaivutuskykyä mitataan kylmätaivutuskokeilla testaamalla teräksen taivutusmuodonmuutoskykyä tietyllä taivutusasteella.
4. Iskunkestävyys
Teräksen iskusitkeys viittaa teräksen kykyyn absorboida mekaanista liike-energiaa murtumisprosessin aikana iskukuormituksen alaisena. Se on mekaaninen ominaisuus, joka mittaa teräksen kestävyyttä iskukuormitukselle, joka voi aiheuttaa haurasta murtumista alhaisen lämpötilan ja jännityskeskittymän vuoksi. Yleensä teräksen iskusitkeysindeksi saadaan standardinäytteiden iskukokeilla.
5. Hitsauskyky Teräksen hitsauskyky viittaa hitsausliitoksen hyvään suorituskykyyn tietyissä hitsausprosessiolosuhteissa. Hitsauskyky voidaan jakaa hitsauskykyyn hitsauksen aikana ja hitsauskykyyn käyttöominaisuuksien osalta. Hitsauskyky hitsauksen aikana viittaa hitsin ja hitsin lähellä olevan metallin herkkyyteen olla aiheuttamatta lämpöhalkeamia tai jäähdytyskutistumishalkeamia hitsauksen aikana. Hyvä hitsauskyky tarkoittaa, että tietyissä hitsausprosessiolosuhteissa hitsimetalli tai lähellä oleva perusmateriaali ei aiheuta halkeamia. Käyttöominaisuuksien osalta hitsauskyky viittaa hitsin iskusitkeyteen ja lämpövaikutusvyöhykkeen venyvyyteen, mikä edellyttää, että teräksen mekaaniset ominaisuudet hitsauksessa ja lämpövaikutusvyöhykkeellä eivät saa olla heikommat kuin perusmateriaalin. Maassani käytetään hitsausprosessin hitsauskyvyn testausmenetelmää ja myös hitsauskyvyn testausmenetelmää käyttöominaisuuksien osalta.
6. Kestävyys
Teräksen kestävyyteen vaikuttaa monia tekijöitä. Ensinnäkin teräksen korroosionkestävyys on heikko, ja teräksen korroosion ja ruostumisen estämiseksi on toteutettava suojatoimenpiteitä. Suojatoimenpiteisiin kuuluvat: teräsmaalin säännöllinen huolto, galvanoidun teräksen käyttö ja erityiset suojatoimenpiteet voimakkaiden syövyttävien aineiden, kuten happojen, emästen ja suolan, läsnä ollessa. Esimerkiksi offshore-alustan rakenteessa käytetään "anodista suojausta" vaipan korroosion estämiseksi. Sinkkiharkot kiinnitetään vaippaan, ja meriveden elektrolyytti syövyttää automaattisesti sinkkiharkot ensin, jolloin teräsvaipan suojaustoiminto saavutetaan. Toiseksi, koska teräksen tuhoisa lujuus on paljon pienempi kuin lyhytaikainen lujuus korkeassa lämpötilassa ja pitkäaikaisessa kuormituksessa, teräksen pitkäaikainen lujuus pitkäaikaisessa korkeassa lämpötilassa on mitattava. Teräksestä tulee automaattisesti kovaa ja haurasta ajan myötä, mikä on "ikääntymisilmiö". Teräksen iskunkestävyys alhaisessa lämpötilassa on testattava.
Julkaisun aika: 27.3.2025
